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(共52张PPT)
实验十四 测量玻璃的折射率
教材原型实验
拓展创新实验
备用习题
◆
◆
听课手册
作业手册
答案核查【听】
答案核查【作】
一、实验目的
1.学会用“插针法”确定光路.
2.学会用玻璃砖和光的折射定律测定玻璃的折射率.
二、实验原理
如图甲所示，用插针法确定入射角和折射角，根据 计算玻璃折射率.
甲
三、实验器材
玻璃砖、白纸、木板、大头针(四枚)、图钉(四枚)、量角器(或圆规)、三角
板(或直尺)、铅笔.
四、实验步骤
1.首先把白纸铺在木板上并用图钉将白纸固定.
2.在白纸上画一直线作为界面，过上的一点画出界面的法线 ，
并画一条线段 作为入射光线.
3.把长方体玻璃砖放在白纸上，并使其长边与 重合，再用尺子画出玻璃
砖的另一边 .
4.在线段上竖直地插上两枚大头针、 .
5.从玻璃砖一侧透过玻璃砖观察大头针、 的像，调整视线的方向直
到的像被的像挡住.再在一侧插上两枚大头针、，使 能挡住
、的像，能挡住本身及、 的像.
6.移去玻璃砖，在拔掉、、、 四枚大头针的同时分别记下它们的
位置，过、作直线交于.连接、， 就是玻璃砖内折射
光线的径迹.为入射角， 为折射角.
7.改变入射角，重复实验.
五、数据处理
1.计算法
用量角器测量入射角和折射角，并查出其正弦值和.算出不
同入射角的值，并取平均值.
乙
2.作图像
改用不同的入射角，测出不同的折射角，作
图像，由可知图像应为直线，
如图乙所示，其斜率为折射率.
丙
3.“单位圆法”确定、，计算折射率
以入射点为圆心，以一定长度为半径画圆，交入射光线于 点，交
折射光线于点，过作的垂线，过作的垂线 ，如图丙
所示，则， ，又
，则 ，只要用刻度尺测
出、的长度就可以求出 .
六、注意事项
1.实验时，应尽可能将大头针竖直插在纸上，且和之间、和 之
间、与之间、与 之间距离要稍大一些.
2.入射角不宜太大(接近)，也不宜太小(接近).入射角 太大：反射
光较强，折射光较弱；入射角 太小：入射角、折射角测量的误差较大.
3.操作时，手不能触摸玻璃砖的光洁光学面，更不能把玻璃砖界面当尺子
画边界线.
4.实验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能改变.
5.玻璃砖应选用宽度较大的，宜在 以上，若宽度太小，则测量误差较大.
(1) 为测量玻璃的折射率，按如图所示进行实验，以下表述正确的
一项是___. (填正确答案标号)
A.用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线和
B.在玻璃砖一侧插上大头针、，眼睛在另一侧透过玻璃砖看
两个大头针，使把 挡住，这样就可以确定入射光线和入射点.
在眼睛这一侧，插上大头针，使它把 、都挡住，再插上大头
针，使它把、、 都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点
C.实验时入射角 应尽量小一些，以减小实验误差
√
例1 [2024·安徽卷] 某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验.
[解析] 在白纸上画出一条直线 作为界面，把长方体玻璃砖放在白纸上，
使它的一个长边与 对齐，用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边，
按住直尺或三角板不动，将玻璃砖取下，画出直线 代表玻璃砖的另一边，
而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线和 ，故A错误；
在玻璃砖一侧插上大头针、 ，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，
使把挡住，这样就可以确定入射光线和入射点 .在眼睛这一侧，插
上大头针，使它把、都挡住，再插上大头针，使它把、、
都挡住，这样就可以确定出射光线和出射点 ，故B正确；实验时入射角
应尽量大一些，但也不能太大(接近 )，以减小实验误差，故C错误.
(2) 为探究介质折射率与光的频率的关系，分别用一束红光和一束绿光从
同一点入射到空气与玻璃的分界面.保持相同的入射角，根据实验结果作
出光路图，并标记红光和绿光，如图乙所示.此实验初步表明：对于同一
种介质，折射率与光的频率有关，频率越大，折射率越____(选填“大”或
“小”).
大
[解析] 由图乙可知，入射角相同，绿光的折射角小于红光的折射角，根
据光的折射定律 ，可知玻璃砖对绿光的折射率大于对红光的折射
率，又因为绿光的频率大于红光的频率，所以频率越大，折射率越大.
(3) 为探究折射率与介质材料的关系，用同一束微光分别入射玻璃砖和某
透明介质，如图丙、丁所示.保持相同的入射角 ，测得折射角分别为
、，则玻璃和该介质的折射率大小关系为 ___
(选填“ ”或“ ”) .此实验初步表明：对于一定频率的光，折射率与介
质材料有关.
[解析] 根据折射定律可知，玻璃的折射率为 ，该介质的折射
率为，其中，所以 .
考向一 实验仪器的创新
例2 [2024·湖北卷] 某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体
步骤如下：
①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线和，交点为 .将半圆柱
体玻璃砖的平直边紧贴，并使其圆心位于 点，画出玻璃砖的半圆弧
②将一细激光束沿 方向以某一入射角射入玻璃砖，记录
折射光线与半圆弧的交点 .
轮廓线，如图甲所示.
③拿走玻璃砖，标记光线与半圆弧的交点 .
④分别过、作的垂线、，、 是垂足，并用米尺分别测
量、的长度和 .
⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组和 的数据.
根据这些数据作出 图像，如图乙所示.
(1) 关于该实验，下列说法正确的是___.(填选项前字母)
A.入射角越小，误差越小
B.激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差
C.选择圆心 点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显
√
[解析] 本实验中入射角越小，则折射角越小,、 的
长度也越小，测量的误差会变大，故A错误；激光的平行
度好，确定光线方向更准确，比用插针法测量更有利于
减小误差，故B正确；相同的材料在各点的折射效
果都一样，选择圆心 作为入射点，是为了利用
进行计算时约去半径 ，减少要测量
的长度个数,故C错误.
(2) 根据 图像，可得玻璃砖的折射率为_____________________ (保留三位有效数字).
均可
[解析] 设半圆柱体玻璃砖的半径为，根据几何关系可得
入射角的正弦值为，折射角的正弦值为，
折射率，可知图像的斜率表示折射率，
即 .
(3) 若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
不变
[解析] 根据(2)中数据处理方法可知,圆的半径在中间环节已约去,所以若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果不变.
考向二 实验方法的创新
例3 [2025·山西太原二模] 某同学利用“插针法”测量一圆柱体玻璃砖的折
射率，由于玻璃颜色较深，在另一侧很难观测到对侧插的大头针，于是找
来激光笔辅助完成实验.激光束很细但很强，不能用眼睛直接观测，利用
激光照亮大头针以确定光路.正确操作后，大头针的位置如图中的 、
、、 所示，圆为玻璃砖的截面图， 为圆心.
(1) 关于本实验的操作，下列说法正确
的是____(填正确答案前的字母).
A.、 的间距应尽量小些
B.、 的间距应尽量大些
C.插大头针时应垂直纸面插入
[解析] 为了更准确的确定光的方向，、的间距以及、 的间距都应
尽量大些，选项A错误，B正确；插大头针时应垂直纸面插入，选项C正确.
√
√
(2) 插大头针的顺序为___(填正确答案前的
字母).
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
[解析] 由于激光太强，不能用眼睛直接观测，所以只能先插光路后面的
针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置，故应先插上，此时 被照
亮，再插上，此时被照亮，不再被照亮；然后再在另一侧插上 ，
此时、均不再被照亮，只有被照亮，最后插上，使、和 均
不再被照亮，只有 被照亮，则找到对应的光路图，故对应的正确插针顺
序应是、、、 ，故选C.
√
(3) 在图中作出光路图.
[答案] 如图所示
(1) 实验光路图如图甲所示，对实验中的一些具体问题，下列说法正确的
是____(填选项前的字母).
A.为减小作图误差，和 的距离应适当小一些
B.为减小测量误差，和 连线与玻璃砖界面法线
的夹角应适当取大一些
C.为减小误差，应当选用宽度较大的玻璃砖完成实验
D.实验中玻璃砖在纸上的位置不可移动，可用玻璃砖
代替尺子画出边界线以固定玻璃砖在纸上的位置
√
√
1.在用“插针法”测量玻璃折射率的实验中：
[解析] 为减小作图误差，和的距离应适当大一些，A错误；和 连
线与玻璃砖界面法线的夹角应适当大一些，这样折射现象更明显，误差较
小，B正确；应当选用宽度较大的玻璃砖，这样光在玻璃砖中传播的路程
长，入射点与出射点距离较大，确定角度更准确，误差更小，C正确；不
可用玻璃砖代替尺子，应用尺子画出玻璃砖界面，D错误.
(2) 小明同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和 后，不小心碰了
玻璃砖使它向 一侧平移了少许，如图乙所示，他随后实验测出的折射
率______(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
不变
[解析] 根据题意，如图甲所示，入射角与折射角都没有误差，测出的折
射率不变.
(3) 小红同学在画界面时，不小心将两界面、 间距画得比玻璃宽度
大些仍然与平行 ，如图丙所示，他随后实验测得的折射率______
(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
偏小
[解析] 根据题意，如图乙所示，入射角不受影响，折射角的测量值大于
真实值，根据 ，因此测得的折射率偏小.
(1) 甲同学在纸上画出的界面、 与矩形玻璃砖位
置的关系如图甲所示，若其他操作均正确，且以、
为界面画光路图，则测得的折射率与真实值相比___(填选项前的字母).
A.偏大 B.偏小 C.不变 D.不确定
√
2.在“用插针法测定玻璃的折射率”实验中，甲、乙两位同学分别使用矩形
玻璃砖和梯形玻璃砖进行实验.
[解析] 甲同学的测量可能出现三种情况，光路图如图甲所示，当出射点
为时，测量值与真实值相同，当出射点在 左侧时，测量值小于真实值，
当出射点在 点右侧时，测量值大于真实值，故丙同学测得的折射率与真
实值相比可能偏大，也可能偏小，还可能不变.
(2) 乙同学使用梯形玻璃砖经正确操作插好了4枚大头针，如图乙所示，
其垂直投影平面图如图丙所示.该玻璃砖的折射率 __________________
____(结果保留3位有效数字).
均
可
[解析] 作出光路图如图乙所示，假设每小格边长为1，根据 ，得
.
(3) 为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象，乙同学用梯形玻璃砖又做
了两次实验，经正确操作共插好了8枚大头针，如图丁所示，图中和
是同一入射光线上的2枚大头针，其对应出射光线上的2枚大头针是 和___
(选填“”或“ ”).
[解析] 沿 射入后，第一次折射时入射角大于折射角，第二次折射时折
射角大于入射角，若经过点，光路如图丙中直线1，若从 点射出，则如
图丙中直线2，则不能保证上述条件.
3.某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、
一面镀有反射膜的平行玻璃砖.如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光
笔发出的一束激光从直尺上点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到、 两
个光点，读出、间的距离为，、间的距离为 ，测得
图中直尺到玻璃砖上表面距离，玻璃砖厚度 .
由此可知，玻璃的折射率____，光在玻璃中的传播速度 _________
_.(光在真空中的传播速度 ，结
果均保留两位有效数字)
[解析] 作出光路图如图所示，根据几何知识可得入射角 ，设折射
角为，则，故折射率，故 .
作业手册
1.[2025·广东惠州模拟] 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的
折射率，实验步骤如下：
.将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上，用铅笔在白纸上标记玻璃砖的边界；
.移走玻璃砖，在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路，
作连线的延长线与面的边界交于 点，如图所示；
.激光笔发出的激光从玻璃砖上的点水平入射，到达
面上的点后反射到点射出，用大头针在白纸上标记
点和激光笔出光孔 点的位置；
.用刻度尺测量和的长度和 ，测得, .
(1) 实验步骤 之前出现遗漏的操作步骤为____________________.
(填操作的内容)
记录入射点的位置
[解析] 为确定入射光线，除了用大头针在白纸上标记 点和激光笔出光孔
点的位置，还需记录入射点 的位置.
(2) 利用所测量的物理量，写出玻璃砖折射率的表达式 _ __
(用、表示)；由测得的数据可得折射率 为_____(结果保留3位有效数
字).
[解析] 折射率 ，代入数据解得
.
2.[2025·福建卷] 某实验小组探究糖水折射率随浓度 的变化规律.主要装
置包括激光器和长方体玻璃缸，玻璃缸正面内侧刻有水平、竖直标尺，如
图甲所示.实验操作过程如下：
(1)调配一定浓度的糖水，注入水平放置的玻璃缸中.
(2)打开激光器，让激光紧贴玻璃缸正面内侧以一定入射角从空气折射入糖水.
(3) 调整激光器，使入射点 处于竖直刻度尺的正后方，光路如图乙所示，
其中点是入射光线与玻璃缸上边沿所在平面的交点， 点是折射光线与
玻璃缸底部的交点，、点到法线的距离分别为、 ，到液面的距离
分别为、.测得、、、的值，并利用表达式 _ ________
(用、、、 表示)求出糖水折射率.
[解析] 根据几何知识可知，入射角的正弦值 ，折射角的正
弦值 ，根据折射定律可知糖水的折射率
.
(4)改变缸内糖水浓度，进行多次实验，将实验数据填入下表.
浓度 11.8 21.1 32.0 39.1 51.1
折射率 1.34 1.36 1.38 1.40 1.42
(5) 在图丙给出的坐标纸上补上浓度 的数据点.分析图中数据点，
可知糖水折射率随浓度近似线性变化，绘制出“ ”图线.
[答案] 如图所示
[解析] 看清横纵坐标刻度，将点 描在坐标纸上.画一条直线，让
这条直线通过尽可能多的数据点，不在直线上的点均匀地分布在直线的两侧.
(6) 由所绘图线可知，糖水浓度每增加 ，折射率增大______.
(结果保留2位有效数字)
0.020
[解析] 由所绘图线可知，糖水浓度每增加 ，折射率增大值
.
教材原型实验
例1.(1)B (2)大 (3)
拓展创新实验
例2.(1)B (2)均可 (3)不变
例3.(1)BC (2)C (3)如图所示
. .
1.(1)记录入射点的位置 (2)
2.(3) (5)如图所示 (6)0.020实验十四　测量玻璃的折射率
例1　(1)B　(2)大　(3)>
[解析] (1)在白纸上画出一条直线a作为界面,把长方体玻璃砖放在白纸上,使它的一个长边与a对齐,用直尺或者三角板轻靠在玻璃砖的另一长边,按住直尺或三角板不动,将玻璃砖取下,画出直线a'代表玻璃砖的另一边,而不能用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a',故A错误;在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使P2把P1挡住,这样就可以确定入射光线和入射点O1.在眼睛这一侧,插上大头针P3,使它把P1、P2都挡住,再插上大头针P4,使它把P1、P2、P3都挡住,这样就可以确定出射光线和出射点O2,故B正确;实验时入射角θ1应尽量大一些,但也不能太大(接近90°),以减小实验误差,故C错误.
(2)由图乙可知,入射角相同,绿光的折射角小于红光的折射角,根据光的折射定律n=,可知玻璃砖对绿光的折射率大于对红光的折射率,又因为绿光的频率大于红光的频率,所以频率越大,折射率越大.
(3)根据折射定律可知,玻璃的折射率为n玻璃=,该介质的折射率为n介质=,其中α2<α3,所以n玻璃>n介质.
例2　(1)B　(2)1.57(1.56~1.58均可)　(3)不变
[解析] (1)本实验中入射角越小,则折射角越小,MM'、PP'的长度也越小,测量的误差会变大,故A错误;激光的平行度好,确定光线方向更准确,比用插针法测量更有利于减小误差,故B正确;相同的材料在各点的折射效果都一样,选择圆心O作为入射点,是为了利用n===进行计算时约去半径R,减少要测量的长度个数,故C错误.
(2)设半圆柱体玻璃砖的半径为R,根据几何关系可得入射角的正弦值为sin i=,折射角的正弦值为sin r=,折射率n==,可知y x图像的斜率表示折射率,即n=≈1.57.
(3)根据(2)中数据处理方法可知,圆的半径在中间环节已约去,所以若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径,则折射率的测量结果不变.
例3　(1)BC　(2)C　(3)如图所示
[解析] (1)为了更准确的确定光的方向,P1、P2的间距以及P3、P4的间距都应尽量大些,选项A错误,B正确;插大头针时应垂直纸面插入,选项C正确.
(2)由于激光太强,不能用眼睛直接观测,所以只能先插光路后面的针,否则光被挡住,后面的针无法确定位置,故应先插上P4,此时P4被照亮,再插上P3,此时P3被照亮,P4不再被照亮;然后再在另一侧插上P2,此时P3、P4均不再被照亮,只有P2被照亮,最后插上P1,使P2、P3和P4均不再被照亮,只有P1被照亮,则找到对应的光路图,故对应的正确插针顺序应是P4、P3、P2、P1,故选C.实验十四　测量玻璃的折射率
1.(1)记录入射点M的位置　(2)　1.51
[解析] (1)为确定入射光线,除了用大头针在白纸上标记O点和激光笔出光孔Q点的位置,还需记录入射点M的位置.
(2)折射率n====,代入数据解得n==≈1.51.
2.(3)　(5)如图所示　(6)0.020
[解析] (3)根据几何知识可知,入射角的正弦值sin i1=,折射角的正弦值sin i2=,根据折射定律可知糖水的折射率n==.
(5)看清横纵坐标刻度,将点(32.0%,1.38)描在坐标纸上.画一条直线,让这条直线通过尽可能多的数据点,不在直线上的点均匀地分布在直线的两侧.
(6)由所绘图线可知,糖水浓度每增加10.0%,折射率增大值Δn=0.020.
42085
.30
0
10.020.0
30.040.0
50.0n/%实验十四　测量玻璃的折射率
　　　　　 　　　　　 　　　　　
一、实验目的
1.学会用“插针法”确定光路.
2.学会用玻璃砖和光的折射定律测定玻璃的折射率.
二、实验原理
如图甲所示,用插针法确定入射角和折射角,根据n=计算玻璃折射率.
甲
三、实验器材
玻璃砖、白纸、木板、大头针(四枚)、图钉(四枚)、量角器(或圆规)、三角板(或直尺)、铅笔.
四、实验步骤
1.首先把白纸铺在木板上并用图钉将白纸固定.
2.在白纸上画一直线aa'作为界面,过aa'上的一点O画出界面的法线NN',并画一条线段AO作为入射光线.
3.把长方体玻璃砖放在白纸上,并使其长边与aa'重合,再用尺子画出玻璃砖的另一边bb'.
4.在线段AO上竖直地插上两枚大头针P1、P2.
5.从玻璃砖bb'一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像,调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住.再在bb'一侧插上两枚大头针P3、P4,使P3能挡住P1、P2的像,P4能挡住P3本身及P1、P2的像.
6.移去玻璃砖,在拔掉P1、P2、P3、P4四枚大头针的同时分别记下它们的位置,过P3、P4作直线O'B交bb'于O'.连接O、O',OO'就是玻璃砖内折射光线的径迹.∠AON为入射角,∠O'ON'为折射角.
7.改变入射角,重复实验.
五、数据处理
1.计算法
用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.算出不同入射角的值,并取平均值.
2.作sin θ1 sin θ2图像
改用不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sin θ1 sin θ2图像,由n=可知图像应为直线,如图乙所示,其斜率为折射率.
乙
3.“单位圆法”确定sin θ1、sin θ2,计算折射率n
以入射点O为圆心,以一定长度R为半径画圆,交入射光线AO于P点,交折射光线OO'于Q点,过P作CD的垂线PN,过Q作CD的垂线QN',如图丙所示,则sin θ1=,sin θ2=,又OP=OQ=R,则n==,只要用刻度尺测出PN、QN'的长度就可以求出n.
丙
六、注意事项
1.实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O之间、P3与O'之间距离要稍大一些.
2.入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°).入射角θ1太大:反射光较强,折射光较弱;入射角θ1太小:入射角、折射角测量的误差较大.
3.操作时,手不能触摸玻璃砖的光洁光学面,更不能把玻璃砖界面当尺子画边界线.
4.实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变.
5.玻璃砖应选用宽度较大的,宜在5 cm以上,若宽度太小,则测量误差较大.
例1　[2024·安徽卷] 某实验小组做“测量玻璃的折射率”及拓展探究实验.
(1)为测量玻璃的折射率,按如图所示进行实验,以下表述正确的一项是　　　　.(填正确答案标号)
A.用笔在白纸上沿着玻璃砖上边和下边分别画出直线a和a'
B.在玻璃砖一侧插上大头针P1、P2,眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针,使P2把P1挡住,这样就可以确定入射光线和入射点O1.在眼睛这一侧,插上大头针P3,使它把P1、P2都挡住,再插上大头针P4,使它把P1、P2、P3都挡住,这样就可以确定出射光线和出射点O2
C.实验时入射角θ1应尽量小一些,以减小实验误差
(2)为探究介质折射率与光的频率的关系,分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面.保持相同的入射角,根据实验结果作出光路图,并标记红光和绿光,如图乙所示.此实验初步表明:对于同一种介质,折射率与光的频率有关,频率越大,折射率越　　　　(选填“大”或“小”).
(3)为探究折射率与介质材料的关系,用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质,如图丙、丁所示.保持相同的入射角α1,测得折射角分别为α2、α3(α2<α3),则玻璃和该介质的折射率大小关系为n玻璃　　　　(选填“>”或“<”)n介质.此实验初步表明:对于一定频率的光,折射率与介质材料有关.
　　　　　 　　　　　 　　　　　
考向一　实验仪器的创新
例2　[2024·湖北卷] 某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率,具体步骤如下:
①平铺白纸,用铅笔画两条互相垂直的直线AA'和BB',交点为O.将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA',并使其圆心位于O点,画出玻璃砖的半圆弧轮廓线,如图甲所示.
②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖,记录折射光线与半圆弧的交点M.
③拿走玻璃砖,标记CO光线与半圆弧的交点P.
④分别过M、P作BB'的垂线MM'、PP',M'、P'是垂足,并用米尺分别测量MM'、PP'的长度x和y.
⑤改变入射角,重复步骤②③④,得到多组x和y的数据.根据这些数据作出y x图像,如图乙所示.
(1)关于该实验,下列说法正确的是　　　　.(填选项前字母)
A.入射角越小,误差越小
B.激光的平行度好,比用插针法测量更有利于减小误差
C.选择圆心O点作为入射点,是因为此处的折射现象最明显
(2)根据y x图像,可得玻璃砖的折射率为　　　　(保留三位有效数字).
(3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径,则折射率的测量结果　　　 (选填“偏大”“偏小”或“不变”).
[反思感悟] 　

考向二　实验方法的创新
例3　[2025·山西太原二模] 某同学利用“插针法”测量一圆柱体玻璃砖的折射率,由于玻璃颜色较深,在另一侧很难观测到对侧插的大头针,于是找来激光笔辅助完成实验.激光束很细但很强,不能用眼睛直接观测,利用激光照亮大头针以确定光路.正确操作后,大头针的位置如图中的P1、P2、P3、P4所示,圆为玻璃砖的截面图,O为圆心.
(1)关于本实验的操作,下列说法正确的是　　　　(填正确答案前的字母).
A.P1、P2的间距应尽量小些
B.P3、P4的间距应尽量大些
C.插大头针时应垂直纸面插入
(2)插大头针的顺序为　　　　(填正确答案前的字母).
A.P1、P2、P3、P4
B.P1、P2、P4、P3
C.P4、P3、P2、P1
D.P4、P3、P1、P2
(3)在图中作出光路图.
[反思感悟] 　实验十四　测量玻璃的折射率 (限时20分钟)
1.[2025·广东惠州模拟] 某同学用激光笔和透明长方体玻璃砖测量玻璃的折射率,实验步骤如下:
a.将玻璃砖平放在水平桌面上的白纸上,用铅笔在白纸上标记玻璃砖的边界;
b.激光笔发出的激光从玻璃砖上的M点水平入射,到达ef面上的O点后反射到N点射出,用大头针在白纸上标记O点和激光笔出光孔Q点的位置;
c.移走玻璃砖,在白纸上描绘玻璃砖的边界和激光的光路,作QM连线的延长线与ef面的边界交于P点,如图所示;
d.用刻度尺测量PM和OM的长度d1和d2,测得d1=2.26 cm,d2=3.42 cm.
(1)实验步骤c之前出现遗漏的操作步骤为　　　　　　　　　　　　.(填操作的内容)
(2)利用所测量的物理量,写出玻璃砖折射率的表达式n=　　　　(用d1、d2表示);由测得的数据可得折射率n为　　　　(结果保留3位有效数字).
2.[2025·福建卷] 某实验小组探究糖水折射率n随浓度η的变化规律.主要装置包括激光器和长方体玻璃缸,玻璃缸正面内侧刻有水平、竖直标尺,如图甲所示.实验操作过程如下:
(1)调配一定浓度的糖水,注入水平放置的玻璃缸中.
(2)打开激光器,让激光紧贴玻璃缸正面内侧以一定入射角从空气折射入糖水.
(3)调整激光器,使入射点O处于竖直刻度尺的正后方,光路如图乙所示,其中A点是入射光线与玻璃缸上边沿所在平面的交点,B点是折射光线与玻璃缸底部的交点,A、B点到法线的距离分别为L1、L2,到液面的距离分别为h1、h2.测得L1、L2、h1、h2的值,并利用表达式n=　　　　(用L1、L2、h1、h2表示)求出糖水折射率.
(4)改变缸内糖水浓度,进行多次实验,将实验数据填入下表.
浓度η/% 11.8 21.1 32.0 39.1 51.1
折射率n 1.34 1.36 1.38 1.40 1.42
(5)在图丙给出的坐标纸上补上浓度η=32.0%的数据点.分析图中数据点,可知糖水折射率随浓度近似线性变化,绘制出“n η”图线.
(6)由所绘图线可知,糖水浓度每增加10.0%,折射率增大　　　　.(结果保留2位有效数字)

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